автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Жаростойкий цирконовый бетон на циркон-силикат-натриевом композиционном вяжущем

АЛХАСОВА Юлдуз Алхасовна

На правах рукописи

РГБ ОД

1 г /Ши:;

ЖАРОСТОЙКИЙ ЦИРКОНОВЫЙ БЕТОН НА ЦИРКОН-СИЛИКАТ-НАТРИЕВОМ КОМПОЗИЦИОННОМ ВЯЖУЩЕМ.

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Автореферат Диссертации на соискание ученой степени Кандидата технических наук

Москва 1999

Работа выполнена в Дагестанском Государственном техническом университете.

Научный руководитель

■ академик РИА, доктор технических наук, профессор Б.Д.ТОГУРБИЕВ

Официальные оппоненты

- доктор технических наук, Профессор В Н. СОКОВ

■ кандидат технических наук, старший научный сотрудник А.А..ГУСЕВ

Ведущая организация

■ ОАО Дагесганагропромстрой Росагропромстроя РФ

Защита диссертации состоится 23 сентября 1999г. в 14 часов на заседании диссертационного совета К 033.03.02 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата технических наук в Научно-исследовательском, проектно-конструкторском и технологическом институте бетона и железобетона (НИИЖБ) по адресу: 109428, Москва, 2-я Институтская ул., д.б.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИЖБ.______

Автореферат разослан у» 1999г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

Г.В.ЧЕХНИЙ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

АКТУАЛЬНОСТЬ. Важнейшей задачей промышленности строительных материалов, с которой она входит в XXI век, является создание новых и совершенствование известных прогрессивных технологий и эффективных материалов с низкими удельными энергозатратами.

Одним из эффективных материалов, отвечающих возросшим требованиям индустриализации тепломонтажных работ, являются жаростойкие бетоны, изделия и конструкции из них, которые находят в последние годы все большее применение в различных отраслях народного хозяйства.

В последние годы широкое применение в производстве жаростойких бетонов получили силикатные системы, на основе жидкого стекла, вулканических стекол, безводного силиката-натрия (БСН), включающие натриевый щелочной компонент, выполняющий роль катализатора в процессе растворения аморфного кремнезема, ускоряющий диспергирование частиц, полимеризацию и тем самым формирующий стабильные фазы в системе вяжущее-заполнитель. Весьма актуальными в этом плане являются безводные силикат-натриевые композиционные вяжущие, использование которых позволяет существенно снизить содержание КагЗЮз в жаростойком бетоне и исключить дорогостоящий процесс производства жидкого стекла.

Данная работа посвящена разработке принципиально нового вида силикат-натриевого вяжущего и жаростойкого бетона на его основе для футеровки тепловых агрегатов стекольной промышленности.

ЦЕЛЬЮ диссертационной работы является получение цир-конового жаростойкого бетона с высоким содержанием огнеупорного составляющего на безводном силикат-натриевом композиционном вяжущем с повышенными термомеханическими и эксплуатационными свойствами для тепловых агрегатов стекольной промышленности .

Для достижения цели работы была принята рабочая гипотеза, основа которой заключалась в минимизации содержания БСН, легкоплавкого составляющего в жаростойком бетоне путем плотной упаковки зернистых огнеупорных составляющих с контактным омоноличиванием частицами гидратированного БСН, при котором формируются тонкие локализованные высокопрочные межзерновые клеящие швы, обеспечивающие повышенные термомеханические и эксплуатационные свойства. При этом предполагалась высокая химическая активность безводного силиката натрия, позволяющая интенсифицировать процессы твердения и формирования структуры вяжущего и жаростойкого бетона в целом за счет образования силикатов и цирконатов натрия, диоксида циркония, силицида циркона и кристобалита.

Доказательство принятой рабочей гипотезы потребовало решения следующих частных задач:

—обоснование возможности получения циркон-силикат-натриевого композиционного вяжущего (ЦСНКВ) и жаростойкого бетона на его основе с повышенными термомеханическими и эксплуатационными свойствами;

—выбор рационального состава ЦСНКВ и изучение его основных свойств;

—исследование физико-химических процессов, протекающих в ЦСНКВ при обычных и высоких температурах;

—экспериментальные исследования по минимизации расхода вяжущего, обеспечивающего высокие термомеханические и теплофизические свойства бетона;

—изучение влияния технологических параметров на основные свойства жаростойкого бетона;

—влияние поровой структуры жаростойкого бетона при нагреве на шлакоустойчивость;

—исследование деформационных , термомеханических и теплофизических свойств жаростойкого цирконового бетона;

—исследование фазовых превращений, происходящих в разработанном цирконовом жаростойком бетоне при высоких температурах;

—проверка результатов исследований в производственных условиях и оценка технико-экономической эффективности применения разработанного жаростойкого бетона.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. На основе комплексных исследований разработан и обоснован принципиально новый вид жаростойкого циркон-силикат-натриевого композиционного вяжущего и бетона на его основе с высокими термомеханическими и эксплуатационными свойствами для футеровки тепловых агрегатов стекольной промышленности с рабочей температурой 1600°С. При этом, теоретически обоснована и экспериментально подтверждена: эффективность применения БСН и обезжелезненного циркона для получения ЦСНКВ; возможность снижения БСН (лекгоплавкого составляющего в составе цирконового жаростойкого бетона на ЦСНКВ) за счет плотной упаковки зернистых составляющих бетона с контактным омоноличиванием частицами гидративного БСН, 'в-результате которого "формируются ^тонкие"высокопрочные швы~ обеспечивающие повышенную прочность материала при высоких температурах. Зависимость основных свойств жаростойкого цирконового бетона от вещественного и гранулометрического составов, от главных технологических параметров и физико-химических процессов в период эксплуатации материалов.

ДОСТОВЕРНОСТЬ полученных результатов обеспечена испытанием достаточного количества образцов-близнецов, комплексным характером проведенных исследований, выполненных с при-

менением современных методов исследований, результатами физико-химических и термомеханических испытаний, проверкой лабораторных данных в производственных условиях.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы заключается: в разработке нового вида силикат-натриевого композиционного вяжущего и жаростойкого цирконового бетона на его основе с высокими термомеханическими и эксплуатационными свойствами, не уступающего штучным цирконовым огнеупорам и жаростойким цирконо-вым бетонам на жидком и вулканическом стеклах; определении оптимальных составов вяжущего и бетона с минимальным содержанием БСН, обеспечивающих прочность изделий после сушки не менее 30-32 Мпа, термическую стойкость 18 теплосмен; определении технологических параметров приготовления вяжущего и бетона, режимом тепловой обработки изделий; определении свойств жаростойкого цирконового бетона и их зависимости от главных технологических параметров.

Разработанная технология приготовления жаростойкого цирконового бетона позволяет так же осуществлять централизованное производство и поставку сухих бетонных смесей с последующим получением из них изделий непосредственно на месте применения.

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Выпуск опытной партии жаростойкого цирконового бетона на ЦСНКВ осуществлен в лаборатории бесцементных строительных материалов и жаростойких

бетонов Дагестанского Государственного Технического Университета в г.Махачкала, на промышленной базе Государственного унитарного научно-производственного предприятия «Стройматериалы» Минстроя РД.

Опытно-промышленное апробирование результатов исследований проведено в ОАО «Махачкалинский завод стекловолокна» и в АО «Машиностроительный завод им.М.Гаджиева» при проведении ремонтных работ.

Экономический эффект по ценам 1999 года на один год эксплуатации футеровки тигельной стекловаренной печи жаростойким цирконовым бетоном на ЦСНКВ взамен жаростойкого бетона на вулканическом стекле составил 4 96,35 руб/м3.

Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе (в лекционном курсе и лабораторном практикуме) при преподавании дисциплины «Строительные материалы и —изделия» — в -разделе--- «Специальные -бетоны» для "" специальностей 2903 «Промышленное и гражданское строительство», 2907 «Теп-логазоснабжение п вентиляция» в Дагестанском государственном техническом университете.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ:

• теоретическое и экспериментальное обоснование возможности получения ЦСНКВ и жаростойкого цирконового бетона на его основе;

• результаты исследований процесса растворения БСН в композиционном вяжущем в интервале температуры 20-90 °С в зависимости от водовяжущего отношения и времени перемешивания;

• основные закономерности протекания физико-химических процессов в композиционном вяжущем и жаростойком бетоне на его основе в период сушки, обжига и эксплуатации;

• результаты исследований физико-механических, термомеханических и теплофизических свойств жаростойкого циркоко-вого бетона;

• результаты опытно-промышленного апробирования предложенной технологии жаростойкого бетона на ЦСНКВ и ее технико-экономическая целесообразность.

АПРОБАЦИЯ И ПУБЛИКАЦИЯ РАБОТЫ. Основное содержание работы было доложено:

• на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Дагестанского Государственного Технического Университета /г.Махачкала, 19ЭЗ-1997гг./

• в Рекомендациях по технологии изготовления и применению изделий на основе силикат-натриевых композиционных вяжущих, разработанных ДРТУ ГК ВШ РФ и КИИЖБ Минстроя РФ /Махачкала ,19 95г./.

Основные результаты диссертационной работы отражены в 5 научных трудах и 1 патенте.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 194 страницах машинописного текста, из них 4 2 рисунка, 15 таблиц, 181 наименований литературы, 2 приложения. Диссертационная работа выполнена в лаборатории бесцементных и жаростойких бетонов кафедры «Технологии, организации строительного производства и строительных материалов» Дагестанского государственного технического университета .

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Анализ современной теории и практики получения жаростойких бетонов показывает, что весьма актуальными являются исследования, направленные на получение новых видов жаростойких бетонов с использованием силикат-натриевых композиционных вяжущих, которые позволяют значительно снизить количество щелочного компонента и, как следствие, повысить их термомеханические и теплофизические свойства.

Жаростойкие бетоны на основе силикат-натриевых композиционных вяжущих все большее применение получают для футеровки тепловых агрегатов, используемых в машиностроении и металлургии, в ряде отраслей черной и цветной металлургии и химической промышленности, когда требуется стойкость в агрессивных средах.

В настоящей работе представлены результаты исследований по получению жаростойкого цирконового бетона па БСН, обезжелезненном цирконе и цирконовом концентрате, отличающегося высоким содержанием и однородностью огнеупорного составляющего, повышенными термомеханическими и эксплуатационными свойствами преимущественно для тепловых агрегатов стекольной промышленности.

Это стало возможно за счет повышения содержания цирконового концентрата - основного огнеупорного компонента, путем максимального снижения расхода БСН. При этом минимизация связующего в жаростойких бетонах на БСН возможно за счет плотной упакозки зернистых составляющих с контактным омоно-личиванием частицами гидратированного безводного силиката натрия. Контактное омоноличивание бетона обеспечивается за счет формирования конгломератов из зерен тонкодисперсных безводных силикатов натрия и цирконового огнеупорного заполнителя, наружный слой которых состоит из мелких частиц силиката натрия. Такая специфическая структура омоноличивания позволяет при малом расходе связующего достичь высокой тре-шиностойкости изделий и хороших термомеханических показателей.

Сырьевые материалы.

В качестве исходных сырьевых материалов использовались :

• Цирконовый концентрат ОСТ 48-82-74. Химический состав заполнителя - цирконового концентрата, % по массе: ЪтОг - 67,4 ; ЭЮг - 30, 22 ; М203 - 1, 10 ; ТЮ2 - 0,2 ; Ре203 -

0,50 ; СаО -0,1 ; МдО - 0,1 ; примеси - 0,39. Огнеупорность 2000°С, плотность 4,2-4,4г/см3, насыпная плотность 2,9 г/см3.

Тонкомолотые компоненты вяжущего: обезжелезненный циркон огнеупорностью 2000 °С, плотностью 4,2-4,44 г/см3, химического состава, % по массе: 2г02 - 68, 46 ; 5Ю2 - 29,05 ; А1203 - 0,67; ТЮг - 0,37 ; Ее203 - 0,03 ; СаО - 0,4 ; МдО -0,6 ; примеси - 0,4 2 и безводный силикат натрия (силикат-глыба) ГОСТ 13079-81.

Исследование физико-механических свойств образцов из ЦСНКВ и цирконовото жаростойкого бетона проводилось по ГОСТ 2211-65, ГОСТ 2409-95, ГОСТ 20910-90, ГОСТ 310-76.

Огнеупорность определяли по ГОСТ 4069-69; теплопроводность по методике ВНИПИТеплопроекта. Термомеханические исследования проводились на установке СТС-1500.

Физико-химические исследования ЦСНКВ и жаростойкого бетона при различных температурах нагрева проводились на установках ДРОН-2 с высокотемпературной приставкой УРВТ-200 и «Дериватографе».

Оптимальный состав цирконового жаростойкого бетона на ЦСНКВ определяли с использованием математического планирования эксперимента, позволившего получить наиболее достоверную информацию при сравнительно небольшом объеме экспериментальных работ.

• Композиционное вяжущее. Экспериментальные исследования показали, что управлять основными свойствами композиционного вяжущего можно изменяя ряд технологических факто-роз: содержание безводного силиката натрия в композиции и ее равномерное распределение в порошке огнеупорного материала, тонкость помола компонентов, количество воды затзорения, степень уплотнения смеси и режимы тепловой обработки. Зависимость прочности высушенных образцов из циркон-силикат-натриевого и шамотного (для сравнения) композиционных вяжущих приведены на рис.1.

Рис.1. Зависимость прочности высушенных образцов из циркон-силикат-натриевого и шамотного композиционных вяжущих от содержания силикат-глыбы: 1 - цирконовый, 2 - шамотный.

По характеру левых восходящих ветвей кривых 1,2 можно сделать вывод о недостатке БСН в композициях, что делает невозможным создание оптимального числа клеевых контактов. Максимум прочности (для ЦСНКВ 40-45 Мпа) приходится на содержание Ма231о3 в системе 10-20%. Такое содержание силикат-глыбы в вяжущем соответствует наибольшему (предельному) числу клеевых контактов, превышение которых переводит систему в объемно-омоноличенную композицию. Кроме того, увеличение содержания БСН из-за возрастания в материале щелочи нежелательно, так как при этом существенно снижается рабочая температура жаростойкого бетона. Существенное влияние на прочность образцов оказывает и плотность огнеупорного наполнителя существенно влияет на прочность образцов. Более плотный наполнитель (кривая 1) позволяет получать образцы с более высокой прочностью при одном и том же расходе БСН. Для обеспечения однородности композиции "обезжелезненный циркон-безводный силикат натрия" был принят сухой их совместный помол в шаровой мельнице.

Установлено, что повышение тонкости помола системы вплоть до 5000 см2/г повышает растворимость БСН и, как следствие, прочность высушенных образцов, однако требует существенного увеличения затрат энергии. Помол Буд=2500-3000 см2/г позволяет получать прочность при сжатии до 50 Мпа после сушки при 180-200°С при снижении затрат энергии на 55-60% по

сравнению с помолом до Sv-=5000cM'/r и ускорении помола 2,5-3 раза. В связи с этим тонкость помола вяжущего в лальшейших исследованиях характеризовалась = 2500-3000см'1/г .

Зависимость прочности и плотности образцов с использованием в качестве огнеупорных добавок обезжелезненного циркона и шамота (для сравнения) от водовяжущего фактора приведена на рис.2.

рсс,г/см" R~?, МПа

2,8 50

2,4 40

2,0 30

1,6 20

1,2 10

0,1 0,2 0,3 0,4 В/3

Рис.2. Зависимость прочности и средней плотности образцов из силикат-натриевых композиционных вяжущих, высушенных при t = 200°С, от водовяжушего отношения: 1-(рср),2-(Rex) - с цирконовым компонентом; 3-(рср),4-(Ясж) - с шамотным компонентом.

Анализ кривых показызает, что композиции, в которых использованы более плотные наполнители с зернами, имеющие меньше дефектов, требуют меньше воды затворения, чем вяжущие на пористых материалах. Оптимальное соотношение В/В на кривей на ЦСНК смещается несколько влево. Это объясняется

уменьшением содержания воды, расходуемой на смачивание поверхности его зерен, по сравнению с требуемой при более пористых зернах шамота. Максимальные прочности вяжущего при равных условиях (с учетом смачивания огнеупорных порошков) можно достичь при В/В = 0,16-0,18.

Другими важными технологическими факторами являются: тепловая обработка; методы и режимы формования смесей. По результатам опытов был установлен следующий оптимальный режим тепловой обработки: повышение температуры от 20 до 90°С -1ч., выдержка при 90 ± 5 °С - 2 ч., подъем температуры до 180 сС - 1 ч., выдержка 2 ч., охлаждение. Такой режим тепловой обработки способствует1 образованию и упрочнению клеевых контактов.

На основе сравнительных испытаний при различных технологических параметрах формования принято вибрирование с пригрузом 0,0015 Мпа.

• Жаростокий бетон. Подбор состава жаростойкого бетона сводится к определению рационального соотношения между крупными и мелкими фракциями заполнителя и выбору оптимального содержания вяжущего и воды затворения. При оптимизации состава жаростойкого бетона нами использовалась сырьевая смесь с дискретной гранулометрией, состоящая из двух фракций цирконового концентрата: крупная 0,50 - 0,63 мм и средняя 0,14-0,20 мм, в качестве третьей мелкой фракции служит циркон-силикат-натриевое композиционное вяжущее оптимального состава, состоящее, в свою очередь, из совместно измельчен-

ного обезжелезненного циркона и безводного силиката натрия-фракции менее 0,0 4мм.

Оптимальным составом жаростойкого цирконового бетона является смесь, состоящая из (%,массе): цирконового концентрата- к>;цснкв-го.

Количество воды затворения варьировали от В/Т = 0,06 до В/Т = 0,11. Наилучшие свойства бетонной смеси и наиболее высокую прочность имел бетон, приготовленный с В/Т=0,08-0,1.

Гомогенность бетонной смеси обеспечивалась путем последовательной загрузки мелкой фракции и вяжущего при смешивании 2 мин., затем загрузки остальной части заполнителя и смешивания 2-3 мин., затворение водой 5-6 мин. Перемешивание производилось в смесителе принудительного действия. При оптимальном водотвердом отношении смеси равном 0,08-0,1.

В работе исследовали влияние различных методов уплотнения смеси на прочность бетона. При постоянных значениях интенсивности виброуплотнения возрастание прочности при сжатии происходит с увеличением частоты вибрационного воздействия, однако в реальных условиях была использована обычная частота 50 Гц с пригрузом 0,0015 КПа.

Физико-химические, термомеханические, дилатометрические, теплофизическке и другие исследования цирконового жаростойкого бетона, а так же испытания изделий из него в реальных условиях службы позволили качественно оценить эффек-

тивность производства и применения для строительства и ремонта тепловых агрегатов стекольной промышленности с рабочей температурой не ниже 1600°С.

Основные физико-технические свойства разработанного жаростойкого цирконового бетона приведены в таблице 2.

Исследованиями лоровсй структуры цирконового жаростойкого бетона установлено, что наличие плотно закрытых мелких пор существенно повышает шлакоустойчивость, мельчайшие капилляры при этом серьезного влияния не оказывают. Большое влияние на разъедание жаростойкого бетона шлаком и стеклом оказывают крупные (более 100 мкм) поры.

Проверку результатов исследований, детализацию технических и корректировку технологических параметров применительно к промышленному оборудованию осуществляли путем выпуска опытной партии изделий и их эксплуатации в тепловом агрегате.

Таблица 2

Основные физико-технические свойства мелкозернистого жаростойкого цирконового бетона на циркон-силикат-натриевом композиционном вяжущем

№ Наименование показателей Единица Величина

п/ п измерения Показателя

1 Средняя плотность кг/м3 3470-3520

2 Прочность при сжатии после сушки при 200 °С МПа 30-32

3 Прочность при сжатии после нагревания до 1600 °С МПа 54-60

4 Кажущаяся пористость % 16-17

5 Относительная линейная усадка % 0,15

б Теплопроводность при средней температуре 1200 °С Вт/м.град 1,8-2,0

7 Термостойкость /1300°-вода/ Количество 18

8 Коэффициент линейного термического теплосмен

Расширения при 15 0 0 °С град"1 3, 4х10~6

9 Температура начала деформации под Нагрузкой 0,2 Мпа 1600

10 Огнеупорность °С °с 1750

ОБЩЕ ВЫВОДЫ.

1. Разработан новый вид жаростойкого цирконового бетона на ЦСНКВ с высокими термомеханическими и эксплуатационными свойствами для футеровки тепловых агрегатов стекольной промышленности с рабочей температурой 1600°С.

2. Установлено, что формирование структуры жаростойкого бетона с высокими термомеханическими и эксплуатационными свойствами может быть осуществлено за счет уменьшения содержания БОН (легкоплавкого составляющего в жаростойком бетоне), путем плотной упаковки зернистых огнеупорных составляющих с контактным омоноличиванием частицами гидратирован-ного БСН. При этом формируются тонкие локализованные высокопрочные межзерновые клеящие швы, обеспечивающие повышенные термомеханические (прочность при нагреве, деформация,4 модуль упругости и т.д.) и эксплуатационные (огнеупорность, термостойкость, коррозийная"и"щелочесгойкость и т7д.)"свойства.

3. Предложен научно-обоснованный состав ЦСНКВ в % по массе: обезжелезненный циркон - 85, БСН - 15, обеспечивающий получение жаростойкого цирконового бетона с высокими термомеханическими и эксплуатационными свойствами. Установлены рациональные факторы, влияющие на свойства композиционного вяжущего: водовяжущее отношение 0,16-0,18, тонкость помола; режим тепловой обработки: нагрев до 90°С - 1ч, выдержка - 2ч,

для интенсивного растворения силикат-глыбы и образования между частицами вяжущего коагуляционных контактов; нагрев до 180-200°С - 1ч, выдержка - 2ч, с целью обезвоживания, уплотнения и частичной кристаллизации коагуляционных контактов.

4. Методами математического планирования эксперимента выявлен рациональный состав жаростойкого цирконового бетона и гранулометрия заполнителя: цирконовый концентрат -80, композиционное вяжущее - 20 (% по массе). Жаростойкий цирконовый бетон данного состава имеет отпускную прочность 30-32 Мпа и прочность при рабочей температуре 54-60 Мпа.

5. Определены следующие рациональные технологические параметры изготовления жаростойких бетонных изделий:

- приготовление бетонной смеси в лопастном смесителе при загрузке мелкой фракции и вяжущего с перемешиванием 2 мин., далее остальная часть заполнителя - смешивание 2-3 мин., за-творение водой В/Т = 0,08-0,1 и смешивание 5-6 мин.;

- вибрирование с пригрузом 0,0015 Мпа, продолжительностью вибрации 80-90с, при частоте - 50Гц, амплитуде - 0,4-0,5 мм.

6. Установлено, что при нагревании вяжущей композиции растворения зерен силиката натрия происходит наиболее интенсивно в интервале температур 80-90°С, что обеспечивает увеличение площади клеевых контактов. Последующее повышение температуры до 180-200°С приводит к обезвоживанию системы и,

как следствие, к ее упрочнению из-за резкого повышения коге-зионной прочности клеевых контактов.

1. Физико-химическими исследованиями выявлено, что при 2 00°С и выше продукты гидролиза и диссоциации силиката натрия, взаимодействуя с цирконовым концентратом йтБЮ^ разлагают его на диоксид циркония йгОг и диоксид кремния. Продукты гидролиза и диссоциации при дальнейшем повышении температуры, взаимодействуя с продуктами разложения ггБЮв, образуют рентгеноаморфные силикаты натрия и цирконаты натрия, благодаря которым композиция сохраняет прочность до температур размягчения цирконатов и силикатов натрия. С повышением температуры от 1320°С и выие идет синтез циркона из БЮг, находящегося в аморфном виде в вяжущем, и Zr02, содержащегося в цирконовом концентрате и обезжелезненном цирконе в форме бадделеита, так как избыток кремнезема в системе 2гЗЮ4 - БЮг препятствует дальнейшему разложению Циркона при высоких температурах, смещение реакции идет в сторону его синтеза, что подтверждается отсутствием на рентгенограммах образцов жаростойкого цирконового бетона после нагревания до 1600°С диоксида циркония и наличием основной фазы циркона.

8. Исследование поровой структуры жаростойкого бетона, приготовленного вибросмешиванием, не только снижает

интегральную пористость бетона, но и существенно изменяет дифференциальную пористость, т.е. распределение объема пор в единице объема бетона по их размерам, а это способствует повышению коррозийной стойкости бетона. При температуре нагревания жаростойкого бетона 1300, 1450 и 1600°С, четко прослеживается уменьшение размера пор с повышением температуры нагревания. Установлено, что наличие плотно закрытых мелких пор существенно повышает шлакоустойчивость, мельчайшие каппиляры при этом серьезного влияния не оказывают.

9. Проверка результатов исследований, проведенная при выпуске опытно-промышленной партии изделий в УНПП «Стройматерилы» Минстроя РД и при футеровке различных участков печей в ОАО «Махачкалинский завод стекловолокна», АО «Машиностроительный завод им.М.Гаджиева» подтвердила результаты исследований, приведенные в диссертации. Экономический эффект на один год эксплуатации футеровки тигельной стекловаренной печи разработанным жаростойким цирконовым бетоном на ЦСНКВ взамен жаростойкого цирконового бетона на вулканическом стекле составил 4 9 6,35 руб/м3.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Казиханов A.M., Алхасова Ю.А. Установка для исследования поровой структуры цементного камня. Информационный листок № 53-95 ЦНТИ, Махачкала, 1995.

2. Алхасова Ю.А. Энергосберегающая технология получения бетона и изделий из него. Обзорно-аналитический материал. ЦНТИ, Махачкала,1996, 15с.

3. Тотурбиев Б.Д., Алхасова Ю.А. Энергосберегающая технология получения легких жаростойких бетонов. Сборник тезисов, докладов XXI научно-технической конференции преподавателей, сотрудников, аспирантов и студентов ДГТУ, Махачкала, 1997г.

4. Тотурбиев Б.Д., Даитбеков A.M., Алхасова Ю.А. Теоретическое обоснование возможности получения циркон-силикат-натриевого композиционного вяжущего и бетона на его основе/Обзорно-аналитический материал.- ЦНТИ, Махачкала, 1998, с.15.

5. Тотурбиев Б.Д., Даитбеков A.M., Алхасова Ю.А. Циркон-силикат-натриевое композиционное вяжущее/ Информационный

листок,- К' 3-99, -Махачкала, 1999г.

6. Пат.2129108 РФ, МКИ6 С 04 В 28/24, 35/66//С 04 В 111:20. Вяжущее / Тотурбиев Б.Д., Парамазова Ф.Ш., Алхасова Ю.А., Тотурбиев Pl.t.// Открытия. Изобретения. -99. - №11.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛВ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Анализ производства и применения жаростойких бетонов.

1.2. Жаростойкие бетоны на жидкостекольных и безводных силикатах натрия.

1.3. Преимущества и недостатки огнеупорных материалов из циркона.

1.4. Выводы. Цель, рабочая гипотеза и задачи исследований

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Характеристика исходных сырьевых материалов.

2.2. Методика проведения исследований.,.

2.3. Методы физико-механических исследований.

2.4. Методы теплофизических исследований.

2.5. Термомеханические исследования.

2.6. Исследование физико-химических процессов.

2.7. Методы статистической обработки результатов исследований и построения экспериментально-статистических моделей.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

3.1. Теоретическое обоснование возможности получения циркон-силикат-натриевого композиционного вяжущего (ЦСНКВ)и жаростойкого бетона на его основе с повышенными эксплуатационными свойствами.

3.2. Разработка циркон-силикат-натриевого композиционного вяжущего (ЦСНКВ).

3.2.1. Выбор рационального состава ЦСНКВ.

3.2.2. Влияние технологических факторов на вяжущие свойства циркон-силикат-натриевой композиции.

3.3. Физико-химические процессы, происходящие в циркон-силикат-натриевом композиционном вяжущем.

3.4. Исследование влияния предварительного разогрева смеси в процессе её перемешивания на кинетику растворения ЦСНКВ.

3.5. Выводы.

4. РАЗРАБОТКА ЖАРОСТОЙКОГО БЕТОНА НА ЦИРКОН-СИЛИКАТ

НАТРИЕВОМ КОМПОЗИЦИОННОМ ВЯЖУЩЕМ.

4.1. Проектирование состава жаростойкого цирконового бетона.

4.2. Исследование влияния технологических параметров на свойства жаростойкого цирконового бетона.

4.2.1. Влияние способа смешивания компонентов бетонной смеси на прочность жаростойкого бетона при нагревании.

4.2.2. Влияние параметров виброуплотнения на прочностные свойства жаростойкого бетона.

4.2.3. Выбор режима тепловой обработки жаростойкого бетона.

4.3. Изучение поровой структуры жаростойкого цирконового бетона и её влияние на шлакоустойчивость.

4.4. Исследование основных теплофизических свойств жаростойкого бетона на циркон-силикат-натриевом композиционном вяжущем.

4.4.1. Теплопроводность.

4.4.2. Исследование термической стойкости цирконового бетона.

4.4.3. Огнеупорность жаростойкого цирконового бетона.

4.5. Исследование деформационных и термомеханических свойств цирконового жаростойкого бетона на ЦСНКВ.

4.6. Исследование фазовых превращений, происходящих в жаростойком бетоне на циркон-силикат-натриевом композиционном вяжущем (ЦСНКВ) при высоких температурах.

4.7. Выводы.

5. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ ЖАРОСТОЙКОГО ЦИРКОНОВОГО БЕТОНА НА ЦИРКОН-СИЛИКАТ-НАТРИЕВОМ КОМПОЗИЦИОННОМ ВЯЖУЩЕМ.

5.1. Технология производства изделий из разработанного жаростойкого бетона.

5.2. Расчет экономической эффективности производства и применения цирконового жаростойкого бетона.

АКТУАЛЬНОСТЬ. Важнейшей задачей промышленности строительных материалов, с которой она входит в XXI век, является создание новых и совершенствование известных прогрессивных технологий и эффективных материалов с низкими удельными энергозатратами.

Одним из эффективных огнеупорных материалов, отвечающих возросшим требованиям индустриализации, являются жаростойкие бетоны, изделия и конструкции из них, которые находят в последние годы все большее применение в различных отраслях народного хозяйства.

Основные преимущества их перед традиционными штучными огнеупорами состоят в том, что бетонная технология, как правило, не требует таких энергоемких технологических переделов, как высокотемпературный обжиг, дает возможность механизировать производство работ.

В последние годы широкое применение в производстве жаростойких бетонов получили бесцементные силикатные системы, на основе жидкого стекла, вулканических стекол, безводного силиката-натрия, включающие натриевый щелочной компонент, выполняющий роль катализатора в процессе растворения аморфного кремнезема, ускоряющий диспергирование частиц, полимеризацию и тем самым формирующий стабильные фазы в системе вяжущее-заполнитель.

ЦЕЛЬЮ диссертационной работы является получение цирконового жаростойкого бетона с высоким содержанием огнеупорного составляющего на безводном силикат-натриевом композиционном вяжущем с повышенными термомеханическими свойствами и коррозийной стойкостью для тепловых агрегатов стекольной промышленности.

При этом решались следующие задачи: теоретическое обоснование возможности получения бесцементного циркон-силикат-натриевого вяжущего и жаростойкого бетона на его основе с повышенными эксплуатационными свойствами; выбор рационального состава цирконового силикат-натриевого вяжущего и изучение его основных свойств: исследования влияния предварительного разогрева смеси в процессе ее перемешивания на кинетику растворения силикат-натриевого композиционного вяжущего в цирконовом жаростойком вяжущем; исследование физико-химических процессов, протекающих в циркон-силикат-натриевом композиционном вяжущем при обычных и высоких температурах; экспериментальные исследования по минимизации концентрации вяжущего, обеспечивающие высокие термомеханические свойства, термо- и коррозийную стойкость бетона; изучение влияния технологических параметров на основные свойства жаростойкого бетона; влияние поровой структуры жаростойкого бетона на коррозийную стойкость; исследование теплофизических свойств; исследование деформационных и термомеханических свойств жаростойкого цирконового бетона; исследование физико-химических процессов, происходящих в разработанном цирконовом жаростойком бетоне при высоких температурах; проверка результатов теоретических и экспериментальных разработок в промышленных условиях и внедрение результатов исследования в производство; технико-экономическое- обоснование цирконового жаростойкого бетона.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. На основе комплексных исследований разработана и обоснована технология жаростойкого бетона с высокими термомеханическими свойствами и коррозийной стойкостью для тепловых агрегатов стекольной промышленности, в том числе: теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность получения циркон-силикат-натриевого композиционного вяжущего /ЦСНКВ/• на основе обезжелезненного циркона и безводного силиката натрия; установлен научно-обоснованный состав цирконового жаростойкого бетона на ЦСНКВ с минимальным содержанием плавней / до 3 % / и высокими термомеханическими свойствами и коррозийной стойкостью; на основе методов математического планирования эксперимента получены зависимости оптимальной гранулометрии жаростойкого бетона, средней плотности, прочности после сушки и после нагревания. Определены технологические параметры приготовления, формования и твердения жаростойкого цирконового бетона; в широком интервале температур 20-1600 °С изучены изменения в поровой структуре и термомеханические свойства жаростойкого бетона; выявлены физико-химические и теплофизические изменения в жаростойком цирконовом бетоне после сушки и нагрева до температуры эксплуатации, определен качественный состав новообразований в структуре бетона.

ДОСТОВЕРНОСТЬ полученных результатов обеспечена испытанием достаточного количества образцов-близнецов, комплексным характером проведенных исследований, выполненных с применением современных методов /ЭВМ/, результатами физико-химических и термомеханических испытаний, проверкой результатов лабораторных данных в производственных условиях.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы заключается в разработке состава и технологии жаростойкого цирконового бетона с высокими термомеханическими свойствами на основе циркон-силикат-натриевого композиционного вяжущего, не уступающего по своим физико-техническим свойствам штучным цирконовым огнеупорам и жаростойким цирконовым бетонам на вулканическом стекле.

Получено циркон-силикат-натриевое композиционное вяжущее для жаростойкого цирконового бетона, твердеющее в процессе сушки при 180.200 °С с образованием искусственного камня прочностью после сушки около 50-55 МПа.

Разработанный состав нового жаростойкого цирконового бетона на основе циркон-силикат-натриевого композиционного вяжущего, характеризующийся средней плотностью 3470-3520 кг/м3, монтажной прочностью 30-32 МПа, и термостойкостью /18 теплосмен/1300 °С -вода//.

На основе данных термомеханических и теплофизических свойств, а так же коррозийной стойкости определены рациональные температуры применения с учетом реальных условий воздействия агрессивной среды.

Разработанная технология приготовления жаростойкого цирконового бетона позволяет так же осуществлять централизованное производство и поставку сухих бетонных смесей с последующим получением из них изделий непосредственно на месте применения.

По своим технико-экономическим показателям разработанный жаростойкий цирконовый бетон превосходит аналогичные жаростойкие цирконовые бетоны на жидком и вулканическом стеклах.

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Выпуск опытной партии жаростойкого цирконового бетона на циркон-силикат-натриевом композиционном вяжущем осуществлен в лаборатории бесцементных строительных материалов и жаростойких бетонов Дагестанского Государственного Технического Университета в г.Махачкала, на промышленной базе Государственного унитарного научно-производственного предприятия «Стройматериалы» Минстроя РД.

Опытно-промышленное апробирование результатов исследований проведено в ОАО «Махачкалинский завод стекловолокна», и в АО «Машиностроительный завод им.М.Гаджиева» при проведении ремонтных работ.

Экономическая целесообразность производства и применения изделий из разработанного жаростойкого цирконового бетона подтверждена расчетами. По ценам 1999 года себестоимость 1 м3 бетона в пересчете на один год эксплуатации футеровки тигельной стекловаренной печи жаростойким цирконовым бетоном на ЦСНКВ взамен жаростойкого бетона на вулканическом стекле составил 496,35 руб.

Результаты диссертационной работы используются в Дагестанском Техническом Университете в учебном процессе /в лекционном курсе и лабораторном практикуме/ при преподавании дисциплины «Строительные материалы и изделия» в разделе жаростойкие бетоны для специальности 2 903 «Промышленное и гражданское строительство» й дисциплины эффективные гидротеплоизоляционные материалы для специальности 2 907 «Теплогазоснабжение и вентиляция».

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ:

• теоретическое и экспериментальное обоснование возможности получения циркон-силикат-натриевого композиционного вяжущего и жаростойкого цирконового бетона на его основе;

• результаты исследований процесса растворения силикат-натрия в композиционном вяжущем в интервале температуры 20-90 °С в зависимости от водовяжущего отношения и времени перемешивания;

• основные закономерности протекания физико-химических процессов в композиционном вяжущем и жаростойком бетоне на его основе в период сушки, обжига и эксплуатации;

• результаты исследований физико-механических, термомеханических и теплофизических свойств вяжущей композиции жаростойкого цирконового бетона;

• результаты опытно-промышленного апробирования предложенной технологии жаростойкого бетона на циркон-силикат-натриевом композиционном вяжущем и ее технико-экономическая целесообразность .

АПРОБАЦИЯ И ПУБЛИКАЦИЯ РАБОТЫ. Основное содержание работы было доложено:

• на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Дагестанского Государственного Технического Университета /г.Махачкала, 1993-1997гг./

• в Рекомендациях по технологии изготовления и применению изделий на основе силикат-натриевых композиционных вяжущих, разработанных ' ДГТУ ГК ВШ РФ и НИИЖБ Минстроя РФ /Махачкала,1995г . / .

Основные результаты диссертационной работы отражены в 5 научных трудах и 1 патенте.

11

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 194 страницах машинописного текста, из них 42 рисунка, 15 таблиц, 181 наименований литературы, 2 приложения. Диссертационная работа выполнена в лаборатории жаростойких бетонов, на кафедре технологии, организации строительного производства и строительных материалов Дагестанского Государственного технического Университета.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Комплексными исследованиями разработан и обоснован принципиально новый вид жаростойкого цирконового бетона на ЦСНКВ с высокими термомеханическими и эксплуатационными свойствами для футеровки тепловых агрегатов стекольной промышленности с рабочей температурой 1600°С.

2. Теоретическими и эксплуатационными исследованиями подтверждена рабочая гипотеза, принятая нами для достижения поставленной цели. Установлено, что формирование структуры жаростойкого бетона с высокими термомеханическими и эксплуатационными свойствами может быть осуществлено за счет уменьшения содержания БСН (легкоплавкого составляющего в жаростойком бетоне), путем плотной упаковки зернистых огнеупорных составляющих с контактным омоноли-чиванием частицами гидратированного БСН. При этом формируются тонкие локализованные высокопрочные межзерновые клеящие швы, обеспечивающие повышенные термомеханические (прочность при нагреве, деформация, модуль упругости и т.д.) и эксплуатационные (огнеупорность, термостойкость, коррозийная и щелочестойкость и т.д.)- свойства.

3. Предложен научно-обоснованный состав ЦСНКВ в % по массе: обезжелезненный циркон - 85, БСН - 15, обеспечивающий получение жаростойкого цирконового бетона с высокими термомеханическими и эксплуатационными свойствами. Установлены рациональные факторы, влияющие на свойства композиционного вяжущего: водовяжущее отношение 0,16-0,18, тонкость' помола; режим тепловой обработки: нагрев до 90°С - 1ч, выдержка - 2ч, для интенсивного растворения силикат-глыбы и образования между частицами, вяжущего коагуляционных контактов; нагрев до 180-200°С - 1ч, выдержка - 2ч, с целью обезвоживания, уплотнения и частичной кристаллизации коагуляцион-ных контактов.

4. Методами математического планирования эксперимента выявлен рациональный состав жаростойкого цирконового бетона и гранулометрия заполнителя: цирконовый концентрат - 80, композиционное вяжущее - 2 0 (% по массе). Жаростойкий цирконовый бетон данного состава имеет отпускную прочность 30-32 МПа и прочность при рабочей температуре 54-60 МПа.

5. Определены следующие рациональные технологические параметры изготовления жаростойких бетонных изделий:

- приготовление бетонной смеси в лопастном смесителе при загрузке мелкой фракции и вяжущего с перемешиванием 2 мин., далее остальная часть заполнителя - смешивание 2-3 мин., затворение водой (в/Т=0, 08-0, 1) и смешивание 5-6 мин.; вибрирование с пригрузом 0,0015 Мпа, продолжительность -вибрации 80-90 с, при частоте - 50Гц, амплитуде - 0,4-0,5 мм.

6. Установлено, что при нагревании вяжущей композиции растворение зерен силиката натрия происходит наиболее интенсивно в интервале температур 80-90°С, что обеспечивает увеличение площади клеевых контактов. Последующее повышение температуры до 180-200°С приводит к обезвоживанию системы и, как следствие, к ее упрочнению из-за резкого повышения когезионной прочности клеевых контактов.

7. Физико-химическими исследованиями выявлено, что при 2 0 0°С и выше продукты гидролиза и диссоциации силиката натрия, взаимодействуя с цирконовым концентратом ггЭЮл, разлагают его на диоксид циркония ZrOr и диоксид кремния. Продукты гидролиза и диссоциации при дальнейшем повышении температуры, взаимодействуя с продуктами разложения ZrSiC>4, образуют рентгеноаморфные силикаты натрия и цирконата натрия, благодаря которым композиция сохраняет прочность до температур размягчения цирконатов и силикатов натрия. С повышением температуры от 1320°С и выше идет синтез циркона из SiO?, находящегося в аморфном виде в вяжущем, и ZrCb, содержащегося в цирконовом концентрате и обезжелезненном цирконе в форме бадделеита, так как избыток кремнезема в системе ZrSiO^ -Si02 препятствует дальнейшему разложению циркона при высоких температурах, смещение реакции идет в сторону его синтеза, что подтверждается отсутствием не рентгенограммах образцов жаростойкого цирконового бетона после нагревания до 1600°С диоксида циркония и наличием основной фазы циркона.

8. Исследование поровой структуры жаростойкого бетона, приготовленного вибросмешиванием, не только снижает интегральную пористость бетона, но и существенно изменяет дифференциальную пористость, т.е. распределение объема пор в единице объема бетона по их размерам, а это способствует повышению каррозийной стойкости бетона. При температуре нагревания жаростойкого бетона 1300, 1450 и 1600 °С, четко прослеживается уменьшение размера пор с повышением температуры нагревания. Установлено, что наличие плотно закрытых мелких пор существенно повышает шлакоустойчивость, мельчайшие каппиляры при этом серьезного влияния не оказывают.

9. Проверка результатов исследований, проведенная при выпуске опытно-промышленной партии изделий в УНПП «Стройматерилы»

176 к /

Минстроя РД и при футеровке различных участков печей ' в ОАО «Махачкалинский завод стекловолокна», АО «Машиностроительный завод им.М.Гаджиева»^ подтвердила результаты исследований, приведенные в диссертации. Экономический эффект на один год эксплуатации футеровки тигельной стекловаренной печи разработанным жаростойким цирконовым бетоном на ЦСНКВ взамен жаростойкого цирконового бетона на вулканическом стекле составил 496,35 руб/м:.

1.Адлер Ю.И., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. -М. : Наука, 1976. -282с.

2. Аристов Г.Г. Огнеупорные изделия для разливки стали. М. : Металлургия, 1969,- 261с.

3. А.с. 1701693 СССР, МКИ5 С04 В 28/24, 40/00. Способ изготовления безобжиговых огнеупоров/Б.Д.Тотурбиев, Ш.Д.Батырмурзаев. (СССР) //Открытия. Изобретения. -1991. -№ 48.

4. А.с. 1261926 СССР, МКИ4 С04 В 28/24. Смесь для жаростойкого бетона /Б.Д.Тотурбиев, Ю.П.Горлов (СССР) // Открытия. Изобретения. -1986. -№ 37.

5. А.с. 1715763 СССР, НКИ; С04 В 28/26, 14/18. Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционных изделий /Б.Д.Тотурбиев, 3.А.Мантуров и др. (СССР) // Открытия. Изобретения. -1992. -№ 8.

6. А.с. 1102785 СССР, МКИ3 С04 В 19/00. Бетонная смесь /Б.Д.Тотурбиев, Ю.П-Горлов, А.Э.Ахмедханова, В.Н.Соков, H.A.Дубовик (СССР) //Открытия. Изобретения. -1984. -№ 26.

7. А.с. 1174402■СССР, МКИ4 С04 В 14/02. Сырьевая смесь для изготовления строительных изделий /Ю.П.Горлов, А.П.Меркин, Ю.А.Астахов, Б.Д.Тотурбиев, М.А.Бочаров (СССР) //Открытия. Изобретения. -1985. -№ 31.

8. А. с. 1520041 СССР МКИ4 С04 В 28/20. Сырьевая смесь для изготовления силикатных изделий /Б.Д.Тотурбиев, А.Ш.Шахаев (СССР) //Открытия. Изобретения. -1989. -№ 41.

9. А.с. 1418322 СССР, МКИ4 С04 В 28/08. Сырьевая смесь для получения легкого жаростойкого бетона /Б.Д.Тотурбиев, Ю.А.Горлов, А.М.Даитбеков (СССР) //Открытия. Изобретения. -1988. -№ 31.

10. А.с. 1011603 СССР МКИ" С04 В 35/10, 15/00. Бетонная смесь /Б.Д.Тотурбиев, А.М.Даитбеков, З.Т.Гусейнов, Э.И.Гусев (СССР) //Открытия. Изобретения. -198 3. -№ 14.

11. А.с. 1645256 СССР, МКИ5 С04 В 28/24. Способ сушки и выводки на рабочий режим тепловых агрегатов /Б.Д.Тотурбиев, Ю.П.Горлов, Т.А.Адамов, Ш. Б. Батьгрмурзаев (СССР) //Открытия. Изобретения. -1991. -№ 16.

12. А.с. 1828854 СССР МКИ5 С04 В 35/14, 28/26. Способ изготовления футеровки тепловых агрегатов /Б.Д.Тотурбиев, Ш. Д.Батырмурзаев, A.M.Даитбеков (СССР) //Открытия. Изобретения. -1993. -№ 27.

13. А.с. 1557139 СССР МКИ5 С04 В 35/20. Шихта для изготовления форстеритовых огнеупоров /Б.Д.Тотурбиев, А.М.Даитбеков, А.Ш. Рамазанов, Ш. Д. Батьгрмурзаев (СССР) //Открытия. Изобретения. -1990. -№ 14.

14. А.с. 1507756 СССР МКИ5 С04 В 35/56. Способ изготовления двухслойного элемента /Б.Д.Тотурбиев, Н.О.Габибов, В.В.Шалупов, Г.С.Щербаков, A.M.Даитбеков, Н.Г.Азаев (СССР) //Открытия. Изобретения. -1989. -№ 34.

15. А.с. 1698218 СССР, МКИ СО 4 В 28/20. Сырьевая смесь для изготовления стеновых строительных изделий. Б.Д.Тотурбиев, Г.Н.Хаджишалапов и др. // Б.И.-1991.-№ 46.

16. А.с. 1698218 СССР МКИ5 С04 В 28/20. Сырьевая смесь для изготовления стеновых строительных изделий / Б.Д.Тотурбиев,

17. Э.К.Пашабеков, С.П.Ханукаев (СССР) //Открытия. Изобретения. 1991. -№ 46.

18. А.с. 1701693 СССР, МКИ СО 4 В 28/24, СО 4 В 40/00. Способ изготовления безобжиговых огнеупоров. Б.Д.Тотурбиев, Ш.Д.Батырмурзаев // Б.И.-1991.-№ 48.

19. А.с. 1652317 СССР МКИ5 СО4 В 3 8/08. Сырьевая смесь для изготовления легкого бетона /Б.Д.Тотурбиев, М.Г.Чентемиров, Ю.П.Горлов, А.П.Меркин, В.В.Жуков (СССР) //Открытия. Изобретения. -1991. -№ 20.

20. А.с. 1168537 СССР МКИ4 С04 В 28/26. Сырьевая смесь для изготовления огнеупорного бетон/Б.Д.Тотурбиев, Ю.П.Горлов, Г.С.Щербаков, А.М.Даитбеков, Н.А.Дубовин, В.Л.Чеченов (СССР) //Открытия. Изобретения. -1985. -№ 27.

21. А.с. 1294797 СССР, МКИ4 С04 В 40/00, В 28/26. Способ изготовления жаростойкой бетонной смеси /Б.Д.Тотурбиев, К.Д.Некрасов, А.П.Тарасова (СССР) //Открытия.Изобретения. -1987.- № 27.

22. А.с. 1763431 СССР, НКИ5 С04 В 40/02. Способ изготовления бетонных изделий /Б.Д.Тотурбиев (СССР) //Открытия. Изобретения. -19 92. -№ 35.

23. Ахвердов И.Н. Основы физики бетона. М.:Стройиздат, 1981,464с.

24. Бабич Е.П. Применение циркона в литейном производстве. Техническая информация. -Омск: Западно-Сибирский Совнархоз, 1963. С.1-5.

25. Баженов П.И. Технология автоклавных материалов. -Л.: Стройиздат, 1978.-357с.

26. Баженов Ю.М., Комар А. Г. Технология бетонных и железобетонных изделий. М.: Стройиздат, 1984. -670с.

27. Баженов Ю.М. Технология бетона.-М.:Стройиздат, 1978.-455с.

28. Бекишев К.К. Крупноблочная бетонная футеровка вращающихся печей обжига клинкера белого портладцемента: Дис. . . . канд.техн.наук. -М., 1974. 137с.

29. Бережной A.C. О зерновом составе масс для изготовления магнезитовых огнеупоров/ Огнеупоры. -1954. №7. С.305-314.2 9.Будников П.П., Хорошавин Л.Б. Огнеупорные бетоны на фосфатных связках. -М.: Металлургия, 1971. -192с.

30. Будников П.П.,' Гистлинг A.M. Реакция в смесях твердых веществ. -М.: Госстройиздат, 1971.-423с.

31. Буров В.Ю. Жаростойкие бетоны для футеровки зоны спекания цементных вращающихся печей: Автореф. дис. . д-ра.техн.наук.-М. ,1994.-31с.

32. Быстриков A.C., Черепанов Б. С. Неорганическая химия. 1964. -С.1197-1200.

33. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в' технико-экономических исследованиях. -М.:Финансы и статистика, 1981.-263с.

34. Высокопрочный бетон с химическими добавками/Ю.М.Баженов, В.Н.Мамаевский, А.Ф.Шуров, Т.А.Ершова //Бетон и железобетон.-1977.-№8.- С.17-21.

35. Гафний. -М.:Металлургия, 1962.- 364с.

36. Гершберг O.A. Технология бетонных и железобетонных изделий. -М. : Стройиздат, 1971.-359с.

37. Гоберис С.Ю., Мерлинская П.И. Футеровка крышек агрегата АВМ -1,5а жаростойким бетоном и исследование некоторых его свойств// Опыт применения жаростойкого бетона в промышленности и строительстве. -Днепропетровск, 1978. -134с.

38. Горлов Ю.П., Буров В.Ю., Крашенинников B.C. Жаростойкие магнезитохромитовые бетоны на силикат-натриевом композиционном вяжущем//Вопросы ресурсосбережения в промышленности строительных материалов. -М.: МИСИ,1989.-С.155-171.

39. Городецкий B.C. Перспективы применения цирконовых огнеупоров отечественных месторождений в производстве стекла и металлургии. -М., 1963.-с.

40. Гребенщиков И.В. Химическая реакция на поверхности силикатов и их значение для техники/ Известия АН СССР. Отделение техн.наук. -1937.- № 1.

41. Григорьев П.П., Матвеев М.А. Растворимое стекло.-М.: Стройиздат, 1956. -356с.

42. Гузман И.Я. Высокоогнеупорная пористая керамика.-М. : Металлургия, 1971.-208с.

43. Жаростойкие бетоны/Под ред. К.Д.Некрасова. -М. : Стройиз-дат, 1964.-292с.

44. Жаростойкие бетоны/Под ред. К.Д.Некрасова. -М. : Стройиздат, 1974.-176с.

45. Жаростойкий бетон на основе композиций из природных и- техногенных стекол/ Ю.П.Горлов, А.П.Меркин, М.И.Зейфман, Б.Д.Тотурбиев. -М.: Стройиздат, 1986.- 144с.

46. Житкевич H.A. Бетон как огнестойкий строительный материал. -СПБ, 1903. -С.1-12.

47. Замятин С.Р. и др. Огнеупоры. 1974,- № 4. -С.38-43

48. Зализовский Е.В. Высокоглиноземистые цементы алюмотерми-ческого производства и бетоны на их основе: Автореф. дис. . . . канд.техн.наук. -М., 1975. -21с.

49. Зализовский Е.В. Применение жаростойких бетонов на высокоглиноземистом цементе алюмотермического производства в народном хозяйстве/Сб. Жаростойкие материалы и бетоны. Челябинск, 1978. С.67-82

50. Землянинин В.Я., Колесников Н.О. Растворимости силиката натрия в воде без давления/Химическая промышленность. -193 9.-№ 2.

51. Зедгинидзе И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. -М.: Наука, 1976.- 377с.

52. Инструкция по технологии приготовления жаростойких бетонов/ СН 156-79. М.: Стройиздат, 1979.- 40с.

53. Исследования в области жаростойкого бетона. -М.: Госстрой СССР НИИЖБ, 1981. -199с.

54. Исследования и опыт применения жаростойких бетонов/ Обзор по материалам международного симпозиума. -М.: ЦНИИС, 1974. -41с.

55. Каганович С. Я.', Коган В. И. Цирконий и гафний область освоенного и возможного применения. -М.: ВИНИТИ, 1959. -80с.

56. Кайнарский И. С. Процессы технологии огнеупоров. -М. : Металлургия, 1969. -350с.

57. Каплан Г.Е. Основы металлургии. Редкие металлы. -М.: Металлургия, 1967 . т.IV.- С.336-411.

58. Кингери У.Д. Измерения при высоких температурах. -М.: Ме-таллургиздат, 1963. 179с.

59. Кингери У. Д. Фундаментальное изучение фосфатных связок. -М.: Металлургиздат, 1960.

60. Кирилишин В.П. Кремнебетон. -Киев.: Буд1вельник, 1975.

61. Коренькова С.Ф., Хлыстов А.И., Шенна Т.В. Применение жаростойкого бетона на основе силикатно-натриевого композиционного вяжущего/Бетон и железобетон.-1992.- №9.-С.4-7.

62. Кремнеземистые бетоны и блоки. А.К.Пургин, И.П.Цибин, А.В.Жуков, П.И.Дьячков. -М.: Металлургия, 1975. -216с.

63. О.Крылов Б. А. Вопросы теории производственного применения электрической энергии для тепловой обработки бетона в различных температурных условиях. Дис. . д-ра техн.наук. -М.: НИИЖБ, 1970. -475с.

64. Крылов Б.А., Ли А.И. Форсированный электроразогрев бетона. -М.: Стройиздат, 1975.-160с.

65. Кукуй С.М. Исследования технологии и свойств высокоглиноземистых цементов, получаемых из алютермических шлаков в электродуговой печи: Дис. . канд.техн.наук. -М., 1974. -163с.

66. Кулишова P.C. Исследования производства и применения жаростойких бетонов и конструкций из них: Дис. . . . канд. техн. наук. М., 1973.7 4.Куколев Г.В. Химия, керамика и физическая химия силикатов. -М.: Высшая школа, 1966. -463с.

67. Лагойда A.B. Прогнозирование прочности бетона при повышенных температурах выдерживания/ Бетон и железобетон.- 1994.- № 4. С.11-13.

68. Липова И.М. Природа метамикт-ных цирконов. -М.: Атомиздат, 1972,- 158с.

69. Майер. Растворимое стекло. -Изд. «Корона», 1950. -20с.8 0.Мамыкин П.С., Стрелов К. К. Новые огнеупоры и некоторые направления исследований// Сб. Взаимодействие огнеупоров с металлами и шлаками. Л., 1977.

70. Маргулис О.М. К вопросу о термической стойкости огнеупоров из чистых окислов//Сб.трудов/УНИИО.-Харьков,1960.-Вып.2.-С.50-62.

71. Матвеев М.А. Влияние продолжительности растворения и температуры воды на растворимость гидратированных стекловидныхсиликатов натрия// Сборник научных работ по химии и технологии силикатов. -М.: Промстройиздат, 1956. -146с.

72. Матвеев М.А. Растворимость стеклообразных силикатов натрия. -М.: Стройиздат, 1957. 95с.

73. Матвеева Ф.А., Куликова A.A. Влияние текстуры на свойства алюмосиликатных огнеупоров/Сб. Физико-химические исследования алюмосиликатных цирконийсодержащих систем и материалов. Новосибирск: Из-во наука. Сиб.отдел, 1972.- С.109-115.

74. Медведев В.М., Батраков В. Г. Кислотостойкие композиции на основе порошкообразного щелочного силиката /Коррозия бетона в агрессивных средах/. -М., 1971.

75. Мельников Ф.И. Жаростойкие бетоны на основе высокоглиноземистого цемента/ Сб. Жаростойкий бетон и железобетон в строительстве. -М., 1966. С.34-44.

76. Мельников Ф.И. Применение расчетных методов для определения составов огнеупорных бетонов/ Огнеупоры.-1970.- №9.-С.58-62

77. Меркин А.П., Холманский И.А. Ускоренный метод определения однородности смесей и растворов// Сб.статей семинара «Статистический контроль качества бетонов»/ МДНТП им. Ф.Э.Дзержинского. -М., 1969 .

78. Методика определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. -М.: Экономика, 1977.-36с.

79. Михайлов Н.В. Основные принципы новой технологии бетона и железобетона. М.:Госстройиздат, 1966.- 125с.

80. Москвин В.M. Кислотоупорный бетон. -М., 1935. -280с.

81. Мурашко JI.H. Сырьевая база для производства керамики/ Строительные материалы.-1998. -№ 3.- С.7-8

82. Накагаки, Фукунда. Основы коллоидной химии.- Изд. «Дай ниппонтосё», 1969. -233с.

83. Налимов В.В., Чернова H.A. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов.-М.: Наука, 1965.- 340с.

84. Наценко А.И. Термостойкость хрупких материалов// Сб.трудов /УНИИО,- Харьков: 1971.-Вып.5.- С.189-208

85. Налимов В.В. Новые идеи в планировании эксперимента. -М.: Наука, 1969.- 334с.

86. Некрасов К.Д. Жароупорный бетон. -М.: Промстройиздат, 1957.-284с.

87. Некрасов К.Д., Жуков В.В., Гуляева В.Ф. Тяжелый бетон в условиях повышенных температур. -М.: Стройиздат, 1972. -128с.

88. Некрасов К.Д., Масленникова М.Г. Легкие жаростойкие бетоны на пористых заполнителях. -М.: Стройиздат, 1982.-152с.

89. Некрасов К.Д., Самойленко В.А., Усков И.Н. Жаростойкие бетоны и конструкции из них. -М.:ЦИНИС Госстроя СССР, 1977.-80с.

90. Некрасов К.Д., Солоценников Л. Д. Жаростойкие бетоны в строительстве/Бетон и железобетон.-1980.-№ 4. -С.4-9.

91. Некрасов К.Д., Тарасова А.П. Жаростойкий бетон на портландцементе. -М.: Стройиздат, 1969.-192с.

92. Некрасов К. Д. Технология и применение жаростойких бето-нов/Изв.АН СССР. Неорганические материалы.- 1984.-т.20.- №6.

93. Новое в технологии жаростойких бетонов/ Под ред. К.Д.Некрасова. -М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1981.-110с.

94. Огнеупорные бетоны/ С.П.Замятин, А.К.Пургин, Л.Б. Хороша-вин и др. -М.: Металлургия, 1982. -192с.

95. Огнеупоры/ С.Р.Замятин, Г.И.Пирумян и др.-1972.№10.-С.1-4

96. Отрепьев В.А., Путляев И.Е. и др. Кислотостойкие бетоны на активных заполнителях и модифицированном вяжущем/ Бетон и железобетон.- 1978.- № 8.- с.8

97. Панферов В.М. О конструкционной прочности огнеупоров в каупере с учетом воздушного давления. -М. : НИИМеханики МГУ.-1968.- № 869. -121с.

98. Панферов В.М. К вопросу о конструкционной термопрочности и долговечности работы огнеупорных материалов в Каупере. М.: НИИМеханики МГУ.- 1967,- № 666. -85с.

99. ИО.Паркус Г. Неустановившиеся температурные напряжения/ Пер. с нем. -М.: Физматгиз, 1963. -252с.

100. Ш.Пащенко A.A., Сербии В.П., Старчевская Е.А. Вяжущие материалы. -Киев.: Вища школа, 1975. 440с.

101. Питак Н.В. и др. Служба стаканов на установке полунепрерывного литья/ Огнеупоры.- 19 62.- № 7,- 314с.

102. ИЗ.Плаченов Т. Г. Методы исследования структуры высокодисперсных тел. М.: Изд-во АН СССР, 1953.- 59с.

103. Плаченов Т.Г. Разработка конструкций поромеров для изучения структуры пористых тел методом вдавливания ртути/ Прикладная химия.- 1955.- № 4. -245с.

104. Полежаев Ю.М. Получение и свойства цирконосиликатов щелочных металлов: Автореф.дис. . канд.хим.наук. -Свердловск, 1965. -19с.

105. Ползучесть и возраст/Сб.переводных статей с анг.-М.: 1961. 410с.

106. Полубояринов Д.Н., Лукин Е.С., Сысоев Э.П. Исследование ползучести и длительной прочности керамики из алюмомагнезиальной шпинели/ Огнеупоры.- 1970.- № 12.- С.26-27

107. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работ в условиях воздействия повышенных и высоких температур// СНиП 02.03.04-8 4/ ЦИПТ Госстроя СССР, 1987.

108. Пустовалов Д.В., Ремнев В.В. Модифицированный жаростойкий бетон/ Строительные материалы.- 1996.- № 3.- С.14-15

109. Пьяных Е.Г., Антонов Г.И. Влияние зернового состава и давления прессования на свойства магнезиальных образцов/Огнеупоры.- 1973.- № 10.- С.46-53

110. Ребью П. Вибрирование бетона. Практическое руководство/ Пер. с французского под редакцией JI. А. Файтельсона. -М. : Стройиз-дат, 1970. -255с.

111. Реказан Ж., Гадноль М.М. Новый электроплавленный цирконо-корундовый огнеупор, содержащий окись хрома/ Пер. с нем. статьи из журнала.-1978.- 51,- № 8.- С.212-216

112. Рекомендации по применению методов математического планирования эксперимента в технологии бетона.- М.:НИИЖБ Госстроя СССР,1982,- 103с.

113. Ремнев В.В., Горкуненко С.П. Жаростойкие бетоны на основе модифицированного портландцемента/ Строительные материалы.-1996.-№10.-С.18-19

114. Ремнев В.В. Жаростойкие бетоны и возможности их использования для тепловых агрегатов/ Строительные материалы.- 1996.-№ 3,- С.18-1912 6.Ремнев В. В. Перспективные вяжущие для жаростойких бетонов/ Строительные материалы.- 1995.- № 10.- С.2-3

115. Ржаницын А.Р. Теория ползучести.-М.:Стройиздат,1968.218с.

116. Семенов С.И., Семенов В.А., Тарков A.A. Исследование теплопроводности материалов при положительных температура// Сб. Конструкции и строительство специальных .сооружений/ ВНИПИТепло-проект. -М., 197 8.- Вып.47.

117. Современное литейное производство. Изд. «Киндзоку кочё сюппанся», 1970.

118. Coro имоно, 1976.- № 8.- С.4-8

119. Стрелец В.М., Питак Н.В./Огнеупоры.- I960.- №1.

120. Стрелов К.К., Гогоци Г.А. Современное состояние термостойкости и перспективы их развития/Огнеупоры.-1974.- №9.-С.39-47

121. Стрелов К. К. Нерешенные вопросы производства и применения огнеупорных бетонов/Труды ВостИО. -Свердловск,1970.-Вып.10.-С.3-5

122. Стрелов К.К.' Структура и свойства огнеупоров. -М. : Металлургия, 1982. -208с.

123. Стрелов К.К. Теоретические основы технологии огнеупорных материалов. -М.: Металлургия, 1985, -480с.

124. Тарасова А. П. Жаростойкие вяжущие на жидком стекле и бетоны на их основе. -М.: Стройиздат, 1982. -130с.

125. Техника высоких температур// Под ред. И.Э. Кембелла /Пер. с англ. -М., 1959.

126. Технология керамики и огнеупоров/ П.П.Будников, А.С.Бережной, А.И.Булавин и др. -М.: Стройиздат, 1962. С.226-249.

127. Тотурбиев Б.Д. Бесцементные жаростойкие бетоны на силикат-натриевых композиционных вяжущих /Бетон и железобетон. -1986. № 1. - С.35-36.

128. Тотурбиев Б. Д. Бесцементные строительные материлы / Жилищное строительство. -1985. -№ 9. С.26-27.

129. Тотурбиев Б. Д. Жаростойкие бетоны на силикат-натриевом композиционном вяжущем: Дис. . д-ра.техн.наук. -М.,1987. -421с.

130. Тотурбиев Б.Д., Мантуров З.А. Оптимизации грансостава жаростойкого бетона на безводном силикате натрия// Геология твердых полезных ископаемых Дагестана/Тр.ИГ Даг.ФАН СССР, 19 90. Вып.42. -С.139-146.

131. Тотурбиев Б.Д., Мантуров З.А. Полукислый шамотный жаростойкий бетон с использованием местного сырья/Информационный листок. -Махачкала, 1994.-№ 38-94.

132. Тотурбиев Б. Д. Огнеупорный бетон на высокоглиноземистом вяжущем: Дис. . канд.техн.наук. -М., 1977. -175с.

133. Тотурбиев Б.Д. Силикат-натриевые композиции для жаростойких бетонов/Бетон и железобетон. -1985. -№ 10. -С.5-7.

134. Тотурбиев Б.Д. Строительные материалы на основе силикат-натриевых композиций. -М.: Стройиздат, 1988. -208с.

135. Федоров А.Е. и др. Тигли из жаростойкого бетона на фосфатной связке для индукулонных сталеплавильных печей// Сб. Специальные цементы и бетоны/ Транспорт. -М., МИИТ.- 1968. Вып.266,- С.74-78

136. Хаджишалапов Г.Н. Влияние предварительного разогрева на термомеханические свойства жаростойкого шамотного бетона на силикат-натриевом композиционном вяжущем: Дис. . канд.техн.наук. -М., 1995. -167с.

137. Хан Б.Х., Быков И.И., Кораблин В.П. Затвердевание и кристаллизация каменного литья. Киев: Наукова думка, 1969. - 162с.

138. Хаяси К. и др. Коэффициент теплопроводности цирконового кирпича при высоких температурах/ Пер. с японск. статьи из журнала Ёгё кёкай си, 1978.- т.86.- № 991.- С.115-119.

139. Черепанов A.M. Тресвятский С. Т. Высокоогнеупорные материалы и изделия из окислов. -М., 19 64.

140. Черная металлургия за рубежом/ Экспресс-информ.-М.: ВИНИТИ, 1971,- № 57.

141. Шмигальский В.Н. Виброуплотнение и контроль качества смесей и бетонов. Новосибирск, 1966. -108с.

142. Элкабидзе М.Г. Прессование и вибропрессование цементного теста, раствора и бетона/ Изв.ТНИСТЭИ.- 1971.- т.21

143. Эмура Е. и др. Связующие на основе растворимого стекла/ Перевод с японского статьи из журнала Тайкабуну, 1977. -т.25.- № 234 -С.362-368

144. Chesters Т.Н. Review lecture. The prevention of metal breakouts the rough refactories -pros.Roy. Soc. London, 1973.

145. V.A 333,- № 1593.- P-133-148.

146. Choi H.S. Canad. Min. Metall Buill.- 1965. P-58.

147. Deville. Caron-Compt, rena 46,764.-1948.

148. Enunet., Zang V.E. J. of Metals.- 1956.-№ 12.

149. Everett A.T., Krauft R.W. J. Amer.Geram soc. В u 11.1956.- № 1.- P-35.

150. Gand Perssibid.- 1954.37,- № 7.-P-312.

151. Grin K. Wassergeosspulrer als zementzusatz/Zement.-1927.- № 7.193

152. Hautefille, Rerteg-Compt 107, 1000.-1888.174 . Kllinc M.H. The metallurgy of zirconium M C Crou Hell book.- 1955.17 5.Krauft R.W. Refractories Jornal.- 1944. -№ 195.4.- P-95.

153. Peel G.N. Ceramic.- 1955.- № 7.-P-207.

154. Steinhoff A. Stanhl und Eisen.- 1958.- № 13.- P-893-899.

155. Steinlioff E. Stahl und Eisen.- 1958 - № 13

156. Torsen "Iber die chemische Wirkung gios und analesen Ab-birdererrorregen an, Roteand-Zenrenoreinker/Zement.-1930.-49,556.

157. Walsh Refractories Corp.Ceramic Age.- 1957.- № 63.

158. При выпуске опытной партии жаростойкого цирконового бетона были использованы следующие сырьевые материалы:-силикат-глыба ГОСТ 13079-81, модуль 2,7-3;1. УТВЕРЖДАЮ"1. Ген.директор ОАО1. АКТг.Махачкала ноября 1998 г.

159. Данный материал разработан инженером Алхасовой Ю.А. в лаборатории бесцементных материалов и жаростойких бетонов ДГТУ.

160. При осмотре состояния футеровки нарушений целостности блоков не обнаружено. Это свидетельствует о том, что разработанный жаростойкий цирконовый бетон на циркон-силикат-натриевом

161. УТВЕРЖДАЮ " гл.инженер .АО "Машин острой тельныйн